王守坤
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摘要：剪力墙结构作为目前建筑工程结构设计中较常使用的形式，具有抗侧刚度大、抗震性好等特征，尤其是对于现阶段的高层建筑来说，剪力墙结构的运用能够确保建筑的稳定性和安全性，提高建筑的实用价值。本文就重点对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用加以说明，希望可改善建筑结构设计水平，丰富建筑实用性能。
关键词：建筑结构设计；剪力墙；结构设计
引言
由于建设项目的施工难度越来越高，工程多样化的复杂程度明显提高，为了及时提高项目的施工质量，保证整个项目的施工进度，必须提高建设项目的整体工程施工管理水平。在此经济背景下，我们正在尽最大努力，充分利用建筑知识、技能，以及大数据技术来指导我们研究和设计现代建筑中一些不同类型的新型建筑结构。建筑结构框架的整体结构性能有巨大的性能优势，例如，该结构可以显著用于增强建筑工程的结构强度，更好地增强新框架结构建筑的整体结构性能。在新技术时代，我们利用基于大数据的技术分析和技术指导，对建筑结构的性能进行充分的理论研究和数据挖掘，从中快速了解关于建筑理论结构性能的基本信息，从而大大提高建筑的安全防护性能和可靠性。
1剪力墙结构的概念
剪力墙结构随着建筑行业的发展应运而生，是基于传统框架式结构的衍生形式，以钢筋混凝土墙体为主，并且逐渐取代了传统的墙板，通过对尺寸的调整（加大厚度、减小宽度和高度）达到提高结构抗压性能的效果，发挥剪力墙结构在建筑体系中的支撑作用，还可以能够维持建筑结构的稳定性。剪力墙结构属于墙面结构，因其具有厚度大的特点，可发挥类似于柱状结构的支撑作用，有利于改善建筑的受力条件，确保其具有足够的稳定性与抗震性。
2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略分析
2.1确定剪力墙结构的位置
充分利用隔墙位置布置竖向方向的构件，这样布置与建筑使用功能不会有矛盾。墙的数量多少并不重要，可长也可以短，主要是抗侧力需要来明确，通过不同尺寸布置调整风度中心的位置。盖楼方案简单易行，布置起来灵活易操作，可供选择的方案也比较多。以强肢体位置为基础，设在间隔墙竖平面的梁具有隐蔽性。根据建筑平面抗侧高度需求，充分运用中心剪力墙形成探测力的构剪剪力墙的结构中，所有的水平力以及竖向荷载均由混凝土墙承力受墙根据平，因此剪面的主要走线方向进行布置力墙需根据平面主要轴线方向进行布置。剪力墙在矩形、L形、T形平面情况下，沿着两个正交阻轴布置。三角形、Y形平面沿三个方向布置；正多边形、圆形、弧形平面，则可沿径向及环向布置。
2.2确定剪力墙结构的厚度
按照现有规范要求可知，在抗震等级在一二级时，底部加强部位的剪力墙厚度要控制在200mm以上，长度要求在层高或无支长度的十六分之一，当抗震等级为三、四级时墙厚不应小于160，且不宜小于层高或无支长度的1/20。其他部位的剪力墙厚度，当抗震等级为一、二级时墙厚不应小于160mm，且不宜小于层高或无支长度的1/20，当抗震等级为三、四级时墙厚应在140mm以上，长度在层高或无支长度的二十五分之一。之所以这样规定，是为避免因剪力墙厚度过小，刚度不足，导致结构稳定性减弱，产生压屈失稳情况。不过这一规范也存在特例，对于八级地震区的多层或地层剪力墙结构建筑来说，上述规定可能会存在较大偏差。如10层以下的剪力墙结构，在重力荷载作用下，墙肢压轴相对较低，墙柱结构只能进行构造配筋，但为保证底部结构的质量，按照层高要求，剪力墙厚度一般设定在240mm，已经超出规范标准要。所以在设计过程中，需要在规定基础上，根据实际情况加以综合分析，以确保剪力墙厚度设计的合理性。
2.3优化墙身设计
为了确保水平和垂直钢筋的相符程度，正、斜截面的承载力、剪切的顺利结合，就需在设计剪力墙施工图时对配筋设计进行优化。检验结构的性能，并且要严格按照设计的规范要求清晰地规划设计，对端桩、暗桩的布置结果进行优化，将建筑结构的性能完善，以此来增加建筑结构的稳定性。另外，设计墙身时把控好钢筋材料之间的距离，确保墙身的质量。
2.4墙肢设置
墙肢的主要作用是分散剪力墙的压力，使建筑物的抗震能力得到显著提高。在设置墙肢的过程中，需要深入研究建筑的构造，对建筑进行系统的受力分析。剪力墙本身具有一定的延伸性，因此在选择剪力墙整体结构设计时，需要充分考虑其延伸性的直接影响，而剪力墙整体结构设计中最重要的一点就是要考虑剪力墙的脆性和延伸性，这就需要根据整个剪力墙的具体延伸长度进行结构设计。对于前置条件长度相对较长的大型剪力墙，应采用墙分层或多间距的方法实施。剪力墙表面应进行多截面无缝切割处理，有效避免对剪力墙延性的破坏。对于相对较短的大型剪力墙，应采用这种加固方法进行配合，充分发挥其作为支撑柱的作用。当剪力墙的前置条件长度大于8m时，可以考虑配筋来设置墙体施工的漏洞。通过在实验室搭建模型，并根据模型底部必要的传感器，传感器主要采集剪力墙各部分的承压值。最后，通过比较不同墙体肢数下剪力墙承载力的变化，确定墙体肢数。确定墙体肢数后，应根据建筑物的实际抗震需求确定墙体肢的截面积，使剪力墙在地震来临时能起到很好的减震作用。
2.5剪力墙结构厚度设计
根据国家的相关规定要求，若建筑工程的抗震等级是一级或二级，则剪力墙底部加强部位的厚度应大于200mm，并且应大于层高的1/16，剪力墙的其他结构厚度不能小于160mm；若剪力墙端头未涉及翼墙，则应大于层高的1/12[4]。但是相关规定并不适用于所有建筑结构，如在设计低高层或多层建筑结构时，若建筑层数在5~15以内，该种情况下的剪力墙肢在重力荷载代表值下，轴压比多小于0.2，若按照规定计算，底部功能要求3.9m层高，墙体厚度至少为240mm。若出现此种情况，设计人员应结合自身设计经验，通过概念设计分析，重新规划墙肢轴压比，验算剪力墙墙体截面的强度，科学设置配筋率，在确保剪力墙综合性能符合建筑要求的情况下，减少墙体厚度。
3剪力墙结构的应用优势
相较于传统的建筑结构，全新剪力墙结构的综合性能更为优异，主要体现在承载能力强、材料用量少、抗震能力强3个方面。具体做如下分析：1）承载能力强。剪力墙结构的应用可以大幅度提高建筑的承载能力和稳定性，受损的概率较小。2）材料用量少。剪力墙结构的形态更为合理，建设期间所需的钢筋等材料均有所减少，并且满足美观要求。3）抗震能力强。在土地资源紧缺的背景下，高层建筑的建设规模日益扩大，此类建筑的高度较大，在风力、地震等外部因素的作用下容易失稳。而剪力墙结构的应用可有效避免该类问题，提高建筑对外部环境影响的抵御能力。
结语
在建筑过程中所使用的设备材料，工艺，不断优化更新剪力墙结构是当前高层建筑中广泛使用的主承载结构，在设计时除了考虑建筑物本身的作用力之外，还需要考虑其重力以及对剪剪力墙结构的稳定性和高度性开展设计分，只有这样才能确保整体建筑的承载能力，提升建筑质量。
参考文献
[1]刘凯.论剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2019(35).
[2]车慎思.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践[J].地产,2019(18).
[3]张新志,吴宇星,曹维科.建筑结构设计中剪力墙结构设计的运用探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2020(16).
[4]岳啸.装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究[J].建筑技术开发,2020(17).
[5]王菁菁.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2020(9).